Les strates verticales qui composent le Rocher de la Baume sont issues de sédiments calcaires déposés horizontalement au fond de la mer à la fin du Jurassique (Tithonien).
Ces couches, plissées une première fois à la fin de l’ère secondaire lors de la mise en place dans la région de grands plis orientés est-ouest : Mont Ventoux, montagne de Lure … ont été soumises à un second plissement lors de la phase de surrection des Alpes au Tertiaire. Le travail de l’érosion nous les fait aujourd’hui découvrir.

Le rocher de la Baume est encadré au nord par un anticlinal très érodé et au sud par un synclinal. Pour dater de façon relative ces strates, on remet à plat l’ensemble de la structure. On reconstitue ainsi l’ordre des dépôts successifs. Les couches les plus anciennes qui se sont déposées en premier sont recouvertes par les couches les plus récentes selon le principe de superposition.

Lorsque les strates contiennent des fossiles dits «dateurs» on utilise les caractéristiques de ces marqueurs biologiques pour préciser la datation relativedes différentes couches. Les bons fossiles dateurs ont une large répartition géographique et ont vécu peu de temps à l’échelle des temps géologiques.
Au rocher de la Baume, ce sont des ammonites qui permettent d’affiner la datation stratigraphique.